第五节 倾斜长壁采煤工艺特点
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四个采煤方法的总结1 倾斜长壁采煤法基本特点倾斜长壁采煤法——回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)方向推进采煤。
①回采工作面沿煤层走向布置,沿倾斜(仰斜或俯斜)推进采煤。
与走向长壁采煤法相比,采煤工作面布置及回采方向不同,取消了采(盘)区上(下)山巷道。
②多数矿井根据地质条件在某一个区域采用倾斜长壁采煤法,在另一个区域采用走向长壁采煤法,也有矿井在同一区域内采用倾斜长壁和走向长壁相结合的布置方式。
倾斜长壁采煤法适用条件①主要适用于倾角α<21°的煤层②采取一定技术措施,可适用于12 ~17︒的煤层。
③可据地质构造的特点,采面呈伪斜布置。
④不同采深、围岩特性、沼气涌出量及水涌出量均可采用倾斜长壁开采。
⑤据不同倾角,同一矿井亦可采用倾斜长壁和走向长壁配合开采。
倾斜长壁采煤法的评价优点①巷道布置简单,巷道掘进及维护费低,投产快。
巷道掘进工程量少15%,相应工期短。
②运输系统简单,占用设备少,运输费用低。
运输设备及辅助人员可减少30%04~。
③回采巷道沿煤掘进,易固定方向,采面可等长布置,利于生产管理。
④通风系统简单,风路短,风流方向转折变化少,同时使巷道交叉点和风桥等通风构筑物减少约1/3。
缺点①长距离倾斜巷道,使掘进及辅运、行人困难;②当前采掘运机械设备不完全适应倾斜长壁的要求,基本都是按走向长壁工作面的回采条件设计和制造;③大巷装车点多,可设带区,共用一个煤仓。
如阳泉一矿:4个分带共用一煤仓;二道河子矿:5个分带共用一煤仓。
④有时候存在污风下行的问题,应注意监测。
2长壁放顶煤采煤法长壁放顶煤采煤法:开采缓斜厚煤层时,先采出煤层底部长壁工作面的煤,随即放采上部顶煤的采煤方法。
在缓斜厚煤层的底部(或煤层上部某一范围的底部)布置长壁工作面用常规方法进行采煤,随该工作面推进,利用矿山压力或人工破碎方法,将顶煤破碎,而后将顶煤放出,由采面运出。
放顶煤采煤工艺基本特点:①采面采煤:同综采、普采、炮采。
第五章倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法倾斜分层采煤法的主特点是:下分层是在上分层垮落的岩石下近行,为保证下分层采煤工作面的安全,上分层必须铺设人工假顶或形成再生顶板。
回采顺序:下行式—先采顶分层,依次下行回采各分层,垮落法管理顶板,称倾斜分层下行垮落采煤法。
倾斜分层采煤法有两种回采方式:1、分层同采:2、分层分采:一、采区巷道布置特点1、阶段运输大巷 (1)和回风大巷 (2)均布置在距煤层15~20m的底板岩石中。
2、各分层采用集中上山、区段集中平巷的联合布置方式第二节采煤系统分析一、区段分层平巷的布置主要有三种基本布置形式:1、倾斜式:各分层平巷是按25-35度呈斜坡布置,其中又有内错式和外错式两种:(1)、内错式:(2)、外错式:2、水平式布置:3、垂直式布置:二、区段集中平巷的布置在区段的上下边界开掘的,可同时为几个分层服务的平巷叫做区段集中平巷。
设置区段集中平巷的优点:(1)可超前掘进及多头掘进分层平巷,利于区段接替;(2)可上下分层同采;(3)超前平巷维护时间短,费用低;(4)占用设备少、管理集中。
按其功能分为区段运输集中平巷和区段轨道(回风)集中平巷两种。
(一)区段集中平巷的布置方式1、一煤一岩集中平巷的布置方式区段轨道(回风)集中平巷布置在煤层中,运输集中平巷布置在底板岩石中的布置方式叫作一煤一岩集中平巷的布置方式。
2、“机轨合一”集中平巷的布置方式区段轨道(回风)集中平巷和区段运输集中平巷合并成一条巷道的布置方式叫做“机轨合一”集中平巷。
适用于煤质松软、底板岩层稳定、涌水量不大、采掘机械化水平高的情况。
(三)分层平巷与集中平巷间的联系方式1、石门联系:2、斜巷联系:3、立眼联系:下分层工作面必须在上分层采空区的顶板垮落基本稳定后才能超前掘进及回采。
三、无区段集中巷的布置(分层分采)即分层分采的巷道布置。
这时,不设集中平巷,下分层巷道是在上分层采完并待顶板垮落基本稳定后,在假顶或再生顶板下一次沿全长掘出下一分层的平巷。
第一章煤矿开采的基本概念一、学习目的与要求倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法是我国重要的采煤方法之一,通过学习,要求学生掌握该采煤法的概念、采煤工艺特点,能够根据具体条件熟练选择应用该采煤方法。
二、教学主要内容(1)倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法。
(2)区段巷道位置、布置方式的分析。
(3)采煤工艺的特点。
三、教学重点、难点(一)重点(1)采煤法的巷道布置与生产系统(2)回采工艺特点(3)回采工艺特点(二)难点(1)采煤系统分析四、教学方法1.教学方法:板书有效与多媒体教学相结合。
2.实验室参观教学模型。
3.课堂互动。
五、课程详细内容与知识点5.1示例1.采区巷道布置分层同采时巷道布置(图5-1)。
分层分采时巷道布置(图5-10)。
图5-1 倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法分层同采采区巷道布置2.巷道掘进布置顺序→→→→→→→→→14109871513264531同时开掘19、16、17、18。
(见图5-1) 3.生产系统运煤、运料、排矸、通风系统(图5-1)。
4.采掘接替5.2采煤系统分析1.区段分层平巷的布置倾斜式 内错(向工作面错) a<15°~20°外错(向区段煤柱错)较少用水平式:a>20°~25° 垂直式:a<10°图5-3 分层平巷布置2.布置方式 (1)布置方式a.一煤一岩式——留煤柱,维护时间长,困难。
b.机轨合一:优点:省一条区段集中巷和一些联络巷,维护量少,运输设备安装方便。
缺点:断面较大,速度较慢,没有煤巷定向。
较好。
尤其综采应用较多,挂中线定向掘进,上下允许有起伏。
(2)位置(3)分层平巷与集中平巷的联系方式:石门,斜巷和立眼。
A、平斜组合式B、两平—斜式C、两斜—平式D、一平一斜式(4)分层同采的合理错距超前掘进和回采的前提——基本稳定。
滞后时间〉3-4个月,错距现场确定。
图5-4 “机轨合一”区段集中平巷3.无区段平巷的布置优点:系统简单,类似单一走向长壁,工程量少,掘进速度快,上下分层间隔时间长,利于形成再生顶板缺点:不能分层同采,只能两翼接替式跳采,巷道维护时间长,目前,综采多数部分采用这种形式,克服了上述缺点,尽量采用。
走向长壁采煤工艺、倾斜长壁采煤工艺的特点及适用条件下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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倾斜长壁采煤法工艺特点●工艺:近水平煤层中,无论仰斜开采还是俯斜开采,工艺过程和走向长壁采煤法相似。
●特点:随煤层倾角增大,工作面矿压显现规律及回采工艺都有一些特点。
●运动特点:顶板和支架都有向采空区移动的趋势。
●顶板受力:顶板产生沿层面指向采空区的分力,受拉力作用,更易出现裂隙和加剧破碎。
●顶板稳定性:随倾角加大,仰斜工作面顶板将更加不稳定。
α架型选择:采空区顶板冒落矸石涌向采空区,支架主要支撑顶板。
可选用支撑式或支撑掩护式支架。
α●煤层倾角、厚度较大◆煤壁易片帮,机道碎煤过多,输送机难以启动,仰斜工作面长度不宜过大。
●防治措施◆防片帮措施:打锚杆控制煤壁片帮;液压支架应设防片帮装置等。
◆移架困难时:全工作面小移量多次前移方法,优先采用配套大拉力千斤顶的液压支架。
●仰斜开采优点◆利于采空区灌浆;◆水自流采空区,工作面无积水,劳动条件好,设备不易受潮,装煤效果好。
●仰斜开采缺点◆倾角加大,采煤机割煤时因自重偏离煤壁截深减小;◆采下的煤滚向溜槽下侧,易造成输送机断链事故;◆易发生瓦斯积聚。
●防治技术措施◆减小截深◆采用中心链式输送机◆下部设三角架把输送机调平◆加强采煤机的导向定位装置◆推移千斤顶应有液闭锁装置12341-调平三角架;2-输送机;3-推进油缸;4-锚固柱输送机调平三角架结构沿顶板层面分力指向煤壁侧,顶板受压力作用,顶板裂隙有闭合趋势,有利于顶板保持连续性和稳定性。
α矸石有涌入工作空间趋势,支架除了支撑顶板外,还要防止破碎矸石涌入。
选用支撑掩护式或掩护式支架;掩护梁应具有良好的掩护特性和承载性能。
α煤层倾角较大,采高>2.0m,降架高度大于300mm时,液压支架向煤壁侧倾倒。
移架时要严格控制降架高度,收缩支架平衡千斤顶,拱起顶梁尾部,使之带压擦顶移架,防止支架前倾。
α●俯斜开采优点◆不易片帮;工作面不易集聚瓦斯。
●俯斜开采缺点◆采空区水流向工作面;不利于采空区灌浆;◆随煤层倾角加大,采煤机和输送机的事故增加,装煤率降低;◆采煤机重心偏向滚筒,加剧机组不稳定,机组易掉道,采煤机机身两侧导向装置磨损严重。
131工作面机巷的长度是2207m,底板的标高范围是-236~629m;回风巷长是2252m,底板的标高范围是-233m到-647m,两巷的方位角是206°;开切眼的长度是280m。
工作面中32煤层的平均倾角大概是12°,煤层的走向是WE,而倾向是SN。
在工作面中采取倾斜长壁采煤法进行采煤工作。
1 适用条件通常情况下,在0~120°煤田倾角的煤层中都能利用倾斜长壁采煤法。
在0到120°之间的倾角范围中,倾斜长壁采煤法能使开采煤炭的效率得到有效提升,确保煤炭能够稳定供应[1]。
通过合理优化倾斜长壁采煤法,能使其应用范围得到扩大。
特别是煤层分布有密集斜交层或含较多倾斜的煤田,倾斜长壁采煤能有效适应恶劣化开采环境,使开采煤炭的安全性得到有效提升,确保安全进行煤炭的生产工作。
2 采煤系统分析2.1 开采方式根据工作面回采方向的不同,将倾斜长壁开采分为俯斜推进和仰斜推进。
仰斜开采的适用条件是:要朝采空区注浆、煤层容易发生自燃、顶板的淋水比较大、煤质偏硬、顶板比较稳定等。
俯斜推进的适用条件是:煤层倾角、煤层厚度都比较大,煤质过于松软很容易出现片帮、瓦斯含量比较高等情况。
假如在水平煤层或者是倾角较小、赋存条件好的煤层可以结合俯斜和仰斜2种方式进行开采,采用后退式回采,有利于工作面通风及巷道维护。
由此可知,一般回采大巷上方煤层时宜选用俯斜开采,回采大巷下方煤层时选用仰斜开采。
2.2 工作面布置方式工作面布置可分为单工作面和双工作面,单工作面为2条顺槽布置,若采用3条布置,即为双工作面,其中一条巷道为共用巷道。
双工作面较单工作面,能够减少一条巷道的掘进量,省去一套综掘设备的使用、维护和保养费用。
双工作面一般等长,不必考虑风流的问题。
假如薄煤层的顶板比较好,特别是利用普采和炮采的时候,其技术和经济效果都比较好。
2.3 回采工作面的顺序回采工作面的顺序主要是:后退式、前进式和往复式。